Nanosciences: Pour quoi faire?

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1 Nanosciences: Pour quoi faire?
Les nanosciences et nanotechnologies (NST) : l'ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle du nanomètre (nm). Les nanosciences sont l’étude des phénomènes et de la manipulation de la matière aux échelles atomique, moléculaire et macromoléculaire, où les propriétés diffèrent sensiblement de celles qui prévalent à une plus grande échelle. Les nanotechnologies concernent la conception, la caractérisation, la production et l’application de structures, dispositifs et systèmes par le contrôle de la forme et de la taille à une échelle nanométrique 200nm Les nanotechnologies et les nanosciences sont l'étude, la fabrication et la manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle de moins d'une quarantaine de nanomètres.

2 Nanosciences vs Nanotechnologies
NT: dispositifs nano-métriques N-Matériaux: élaboration, structures NS: phénomènes sous-jacents

3 Nanosciences vs Nanotechnologies

4 Effort de financement NS et NT: Europe et autres
China & US Neck & Neck For Third Place In Global Nanotech Funding On April 27, 2009, in Asia, Europe, Nanotech, Publications, US & Canada, by Tim EU25 USA Japan China India

5 Effort de financement NS et NT: Europe et autres pays
Source: Eurostat

6 NS et NT: Europe (source: Développement des Nanotechnologies en Europe de 1998 à 2006 Cette vidéo présente l'évolution des publications scientifiques en NS et NT, publiées entre 1998 et 2006, pour les principaux Clusters européens. Evolution (vidéo)

7 NS et NT: Organisation en France
(source: Les nanosciences et nanotechnologies sont un secteur stratégique de la recherche, très compétitif, en croissance rapide, avec un potentiel économique considérable dans de nombreux domaines : informatique et télécommunications, médecine et biologie, matériaux et chimie, énergie et environnement. Mission pour la Science et la Technologie Ambassade de France aux Etats-Unis Les Etats-Unis sont à ce jour la nation qui investit le plus dans le domaine des Nanosciences et Nanotechnologies (N&N) avec plus de 1,35 milliards de dollars de subventions du gouvernement fédéral en 2007, et qui détient une position de leader aussi bien au niveau de la production scientifique que de la valorisation de la recherche, sous forme de brevets ou de mise en place de start-up. Le niveau d’investissement dans la R&D en N&N en France n’est bien sûr pas celui des Etats-Unis, qui se compare plutôt à celui de l’Europe dans son ensemble. En revanche, la France a suivi ces dernières années un effort soutenu de structuration, en particulier au niveau des infrastructures. Le réseau des grandes centrales en micro et nano-technologies réparties dans les différentes régions de France donne la possibilité aux équipes de recherche d’utiliser tout un ensemble de méthodes de nano-fabrication et de caractérisation qui seraient hors de portée des seuls laboratoires.

8 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS ANR (Agence Nationale de la Recherche) : financement de projets de recherche 1 – Pnano (blanc) 2 - Matériaux et Procédés 3 - SEST (Santé Environnement et Santé Travail)

9 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS RTRA (Réseaux Thématiques de Recherche Avancée) – (3 en France): 1 - Fondation Nanosciences - Grenoble 2 - Triangle de la Physique - Orsay 3 - CIRFC (Centre International de Recherche aux Frontières de la Chimie) - Strasbourg

10 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS Instituts Carnot : laboratoires de recherche publique qui ont des activités de recherche fondamentale + recherche partenariale avec le monde industriel 1 - CEA/LETI (Laboratoire d’Electronique et de Technologies de l’Information) - Grenoble 2 - Femto-Innovation - Besançon 3 - IEMN (Institut d'Electronique et de Microélectronique et de Nanotechnologie) - Lille 4 - Institut d'Optique Graduate School -Palaiseau 5 - LAAS (Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes) - Toulouse

11 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS Pôles de compétitivité : entreprises, laboratoires, formation. But: Création de richesses nouvelles et le développement de l’emploi dans les territoires 1 - Minalogic : (mondial) - Rhône-Alpes, solutions intelligentes (micro/nanotech. + logiciel embarqué). 2 - SCS (Solutions Communicantes Sécurisées) (mondial) - Provence-Alpes-Côte d'Azur, transmettre, échanger et traiter des informations de manière sécurisée 3 - S2E2 (Sciences et Systèmes de l'Énergie Électr.) - Centre, Energie électrique: conversion, sources nouvelles, maîtrise dans le bâtiment, mesure/capteurs communicants, etc. 4 - Photonique : - Provence-Alpes-Côte d'Azur, systèmes complexes d'optique et d'imagerie 5 - Microtechniques : - Besançon, savoir-faire technologique (micro- et nano-usinage)

12 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS CPER (Contrat de Projet État-Région) : document sur la programmation et le financement pluriannuels de projets importants Web:

13 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS RTB (Recherche Technologique de Base): grandes centrales technologiques 1 - CEA-Leti/Minatec – Grenoble: micro et nanoélectronique, interconnexions optiques 2 - IEMN (Institut d Électronique et de Microélectronique et de Nanotechnologie), - Lille : composants optoélectroniques ultra rapides et des microsystèmes 3 - LPN et IEF – Marcoussis, Orsay: photonique, nanotechnologies, nanomagnétisme 4 - LAAS (Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes) - Toulouse : micro et nano-systèmes et de l’électronique de puissance 5 - Femto-ST - Besançon : micromécanique et des microsystèmes.

14 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS Centrales de proximité: 1 - Atelier de Nanofabrication du CEA/DRECAM, -Saclay : électronique moléculaire, micro-résonateurs, nanomagn., électronique quantique, nanotubes, physique mésoscopique. 2 - Paris Centre (ENS) - Paris: optoélectronique, information quantique, électronique moléculaire, reconnaissance des molécules biologiques. 3 - NanoFab - Grenoble: supraconductivité, information quantique, magnétisme, nanoélectronique, nanotubes, plasmons, photonique, calorimétrie, micro et nanofluidique. 4 – CIME , INPG+UJF – Grenoble: micro, nano et biotechnologies, hyperfréquence, optique guidée, objets communicants, microsystèmes, capteurs. 5 - Nanolyon (Ec.Centrale+ INSA) – Lyon: composants optoélectroniques et microélectroniques, des microsystèmes, des biopuces.

15 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS Centrales de proximité: 6 - CTS Lor-Al, - Nancy: l'électronique de spin, nanomagnétisme, l’acoustique de surface, la photonique, la micro-fluidique, les nano-gaps et nano-objets, les matériaux organiques. 7 - LENS/FOTON – Rennes: composants optoelectroniques (microcavités, lasers à boîtes quantiques, lasers à cavité verticale, absorbants saturables), capteurs chimiques, biologiques et des dispositifs d'adressage pour l'écran plat. 8 - ATEMI -Montpellier : capteurs thérmiques, acoustiques ou de pression, des microleviers, des micropointes et des lasers, photodétecteurs, cristaux photonique et boîtes quantiques. 9 - CRHEATEC - Sophia-Antipolis : composantes électroniques et optoélectroniques (diodes électroluminescentes, détecteurs UV, transistors bipolaires à hétérojonctions, transistors à haute mobilité d’électrons).

16 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS R3N (Réseau National en Nanosciences et en Nanotechnologies) : c'est le réseau national de coordination des nanosciences et des nanotechnologies. L'activité du réseau R3N est suspendue.

17 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER
Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS C'Nano : centres de compétences régionaux destinés à structurer la recherche fondamentale en nanosciences. 1 - Ile-de-France 2 - Rhône-Alpes 3 - Grand-Est 4 - Nord-Ouest 5 - Grand Sud-Ouest 6 - PACA

18 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS OMNT (Observatoire des Micro et NanoTechnologies, 295 experts) : veille scientifique et technologique dans le domaine des micro et nanotechnologies.

19 Programmes: ANR, RTRA, Instituts Carnot, Pôles compétitivité, CPER Infrastructures: RTB, Centrales proximité Fédérations: R3N, C'Nano, OMNT Europe: NMP, ERA-Net, ETP Partenaires: ANR, CEA, CNRS OMNT (Observatoire des Micro et NanoTechnologies, 295 experts) : veille scientifique et technologique dans le domaine des micro et nanotechnologies.

20 Study on the development of nanotechnology in advanced countries and in Brazil On Apr./June 2009, Carolina Fracalossi Rediguieri*, National Health Surveillance Agency

21 Nano – Berkeley (10min.)

22 Nanosciences vs Nanotechnologies
1 – Comprendre: accéder, visualiser, étudier, décrire, modéliser, savoir prédire 2 – Imaginer les comportements nouveaux intéressants 3 – Modifier/structurer la matière 4 – Informer, diffuser, former

23 Nanosciences vs Nanotechnologies
Approches traditionnelles (étude sociologique à l’INSP). Alors, qu’est ce qu’il est nouveau? - Une forte dépendance des propriétés de la taille/forme/environnement - Mécanique quantique – bon outil (difficilement « vulgarisable » !) - Possibilité d’étudier expérimentalement l’objet unique en fonction de sa taille/forme, son environnement, son interaction avec autres objets - Possibilité de créer de systèmes quantiques complexes parfaitement contrôlés - Pluridisciplinarité

24 Nanosciences : pour quoi faire?
Par curiosité: c’est intéressant et passionnant! Il n’y a pas de « rupture » ni « révolution » mais une évolution forte d’approches et stratégies scientifiques Effets économiques importants annoncés/attendus. Vrai ou faux? Très forte concentration d’efforts– très forte concurrence scientifique internationale. Prb: LRU..